题目内容
(13分)如图所示,边长为L的正方形导线框abcd,质量为m、电阻为R,垂直纸面向外的匀强磁场区域宽度为H(H>L),磁感应强度为B. 线框竖直上抛,线框ab边向上离开磁场时的速率是进入磁场时速率的一半,线框离开磁场后继续上升一段高度,然后落下并匀速进入磁场.不计空气阻力,整个运动过程中线框不转动.求线框向上
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(1)ab边离开磁场时的速率;
(2)通过磁场过程中安培力所做的功;
(3)完全进入磁场过程中所通过横截面的电荷量.
(1)
(2)
(3)![]()
【解析】
试题分析:(1)线框落下并匀速进入磁场时合力为零,则
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解得:
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因为从线框向上离开磁场到再次进入磁场的过程中合外力做功为零,所以ab边离开磁场时的速率
与线框匀速进入磁场时的速率
相等。即
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(2)此过程中由动能定理有
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(3)
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由以上几式解得:
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考点:考查了导体切割磁感线运动
(6分)某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”。实验开始前,他们提出了以下几种猜想:①W∝
,②W∝v,③W∝v2。他们的实验装置如图甲所示,PQ为一块倾斜放置的木板,在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点时的速度),每次实验,物体从不同初始位置处由静止释放。
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同学们设计了以下表格来记录实验数据。其中L1、L2、L3、L4…代表物体分别从不同初始位置处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离,v1、v2、v3、v4…表示物体每次通过Q点的速度。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | … |
L | L1 | L2 | L3 | L4 | … |
v | v1 | v2 | v3 | v4 | … |
他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L-v图象,并得出结论W∝v2。他们的做法 (填“是”或“不”)合适,你有什么好的建议?建议: 。
在此实验中,木板与物体间摩擦力的大小______(填“会”或“不会”)影响探究出的结果。